山东小麦生产全程机械化现状与建议

马根众

小麦是山东主要粮食作物，种植面积大，涉及区域广，是粮食安全供给的重要保障。多年来，机械化生产得到各级政府和有关部门的持续关注，投入大量财力物力促进发展。据初步统计，近10年，山东投入农机购置补贴150亿元左右，主要用于引领发展大型拖拉机、新型耕整地机械、小麦联合收获机械、高效植保机械、高效灌溉机械，在补齐小麦生产机械化的短板、提升机械化作业质量各方面，取得显著成效。

一、小麦全程机械化生产机械化现状

（一）农机装备保有量多

在小麦机械化生产中，动力机械、土壤耕整、播种机械、收获机械、秸秆还田机械保有量最多，小麦百亩占有拖拉机和动力数量居全国前列，满足了小麦主要环节机械化生产需要。截至2019年年底山东拥有拖拉机247.33万台、4294.12万kW，小麦百亩占有拖拉机4.06台、70.53kW；大型（58.8kW以上）拖拉机16.31万台、耕整地机械（深耕犁、旋耕机、深松机）148万台、小麦播种机约33.5万台、小麦联合收获机18.85万辆、玉米秸秆粉碎还田机13.95万台、机动植保机械48.84万台（其中自走式6.65万台）、农用航空器4604架。

（二）机械化水平高

从目前生产情况看，山东小麦耕种收主要生产环节基本实现机械化；节水灌溉、高效植保、节水灌溉环节正在由半机械化向机械化生产转变；粮食干燥机械化的推广应用。从生产全程看，小麦机械化水平领先经济作物、设施农业等其他作物机械化水平。据统计，2018年全省小麦耕种收综合机械化水平达到99.44%，其中土壤机耕水平达到99.56%、小麦机播99.25%、小麦机收99.48%，玉米秸秆还田86%。

（三）机械化生产技术普及

经过几十年的发展，小麦生产机械化技术已广泛应用，农民群众已普遍接受机械化生产技术。小麦生产过程中，土壤深松深耕、小麦宽幅播种、联合收获等环节，仅有机械植保、灌溉两个环节用少量人工参加辅助劳动，节省的大量农业劳动力，已成为城市建设和工业生产的主力军。

二、小麦全程机械化生产存在的问题

（一）机械化生产种植规格欠规范，装备生产率不高，土地利用率不高

由于各地资源禀赋不同、机械装备配置不同，各地小麦种植模式多样。平作畦作共存，宽畦窄畦同在，严重影响机械作业效率。同时，不得不配置多种动力和田间作业机械，完成不同模式和不同环节的农田作业。

在畦灌区，由于种植规格不统一，机械耕作和播种时不能破坏畦埂或跨畦作业，机组须在不满幅情况作业，才能完成单户作业量，造成机械作业幅宽不能充分利用，从而降低了机械作业效率，生产成本大幅上升。

（二）部分地区秸秆还田机械作业质量差，影响后续生产环节机械作业质量提升

山东小麦玉米一年两作，玉米秸秆还田质量是决定小麦机械耕播质量的首要因素。虽然全省玉米秸秆还田机械化水平达到86%，但部分地区对秸秆还田培肥地力的优点认识不足，不认可、不重视秸秆还田作业，造成秸秆还田质量差。

（三）耕地机械选用欠科学，土壤耕层浅，土壤犁底层厚，耕层结构不合理

据调查，全省平均耕深10cm左右，犁底层15cm左右，土壤容重1.45g/cm3以上（大于小麦玉米适宜生长的容重1.2～1.3g/cm3），适宜作物生长的耕层变浅。造成这种现象的主要原因是大规模长期单一选用旋耕机耕作造成的。

2018年，全省机引犁138.21万台（含上世纪90年代小型未报废的小拖配套犁）、旋耕机35.72万台、深松机3.86万台，分别比上年减少1.30万台、增加1.38万台、增加933台，从增加量和实际生产看出，旋耕机械是我省土地的主要耕作机械。

（四）播种机械性能单一，小麦播种质量差，播种过深、亮种、缺苗断垄现象时有发生

由于全省大量旋耕机是秋季土地耕整装备，旋耕机缺少土壤镇压装置，耕后土壤疏松，缺乏支撑力。同时，全省2BJ系列小麦传统播种机存量30多万台，保有量大、功能单一。传统小麦播种机开沟器多为尖铲式或圆盘式，仅有播种或施肥功能，缺少筑垄、平整土壤、仿形、限深、镇压等功能。播种机缺少筑垄装置，小麦播种前需要用扶垄机单独进行筑垄作业，拖拉机多次进地，增加作业成本。播种机缺少土壤平整装置，没有土壤微整平功能；开沟器与机架刚性连接，缺少仿形功能；在旋耕后土壤疏松的地块作业，轮胎碾压后的轮辙较深，同时作业幅宽大的地表难以整平，极易造成播种深浅不一，甚至出现亮种现象，亮种则缺苗断垄。播种机开沟器缺少限深装置，在疏松暄软、大量还田的地块中作业，极易造成播种过深，出现弱苗老苗，冬前不能形成壮苗。播种机缺少强力镇压装置，播后种子与土壤接触不紧密，土壤毛管作用没有恢复，造成土壤水分蒸发快、种子不发芽出苗或出苗后旱死，影响小麦产量。

（五）植保器械良莠并存，药液损失严重，农药用量大，利用率低，漏防漏治几率大

目前小麦植保器械人力背负式与喷杆式、无人植保飞机共存，且人力背负式手动、电动、机动喷雾器械存量大。2019年机动植保机械48.85万台，其中自走式喷杆喷雾机6.65万台；农用航空器4633架，其中无人植保飞机4585架。可以看出，农村依然存在大量人力背负的植保器械，作业时劳动强度大，作业环境恶劣，器械性能差，跑冒滴漏严重，人工作业漏防漏治几率大。

传统植保习惯以大容量、雨淋式、全覆盖的方法，习惯750～900L/hm2大容量喷雾，药液损失严重，加重农药残留和环境污染，防治效果差。据统计，2016年山东施用化学农药15.10万吨，亩均1.37公斤，农药利用率仅30%左右。

（六）小麦联合机收损失大，籽粒破碎多，秸秆处理质量差

目前，全省小麦联合收获机从新疆-2型横轴流型基础上发展而来，为适应小麦秸秆蜡黄、籽粒蜡熟、麦穗潮湿情况下脱粒分离的作业要求，脱粒滚筒对物料作用时间长、作用力大，因此籽粒破碎多，收获粮食质量差。横轴流小麦收割机在侧面的出草口，宽度20～30cm，大量秸秆就从侧面出草口排出，成条铺放，在收获后麦田形成一圈一圈的“金项链”，影响夏季作物的抢墒抢时播种作业。横轴流小麦收割机凹板间隙调整相对繁琐，机手不愿意随着小麦成熟度和干湿度调整凹板间隙，当用较小的凹板间隙收获较干燥的小麦时，造成清选系统负荷增加，筛孔堵塞，籽粒洒落地面，收获损失增加。

三、全程机械化生产技术建议

（一）推进玉米秸秆精细还田，为提高土壤耕整和小麦播种质量奠定基础

首先，改玉米沟垄种植为玉米平作。在秸秆还田机作业幅宽内，使玉米根部在同一平面内，以便还田部件能够将秸秆全部粉碎，为秸秆还田机械作业创造好的条件。其次，正确选择和使用秸秆粉碎机械。高速旋转的刀轴总成是秸秆还田机主要工作部件，上面装有粉碎装置，如锤爪、甩刀、直刀等。为实现玉米秸秆精细还田，就要选择甩刀式或直刀式秸秆还田机，以使秸秆粉碎得更细。第三，正确选用作业方式。玉米摘穗后，秸秆含水量高，及时进行还田作业，利于秸秆粉碎；作业时，秸秆直立或与根茬连结，以便实现有支撑粉碎，减少动力消耗。第四，规范机械作业模式。机械秸秆还田要作业两遍。第一遍工作部件紧贴地表；第二遍工作部件入土1～2cm，将细碎的秸秆与表土混合，形成2～4cm的地表覆盖层，避免大风刮走秸秆，减少土壤水分蒸发，保持土壤墒情。

（二）规范小麦区域种植规格和模式，提高机械装备作业效率和质量，提高土地利用效率和产量

1.小麦无畦垄种植模式。小麦无畦垄种植模式主要用于降水丰沛的鲁南山前平原和胶东丘陵小麦中低产区，以及水资源丰沛、灌溉设备齐全的高产区。在小麦中低产区，年降雨量800～900mm，基本满足了小麦全季生长发育要求。在小麦高产灌区，年降雨量500～600mm，要对小麦进行灌溉，需配备喷灌设备，适用于土地流转规模较大、经济实力较强、灌溉设备齐全的大规模生产经营组织。无畦垄种植模式，在小麦播种时，要调整行间距，预留玉米播种苗带10～15cm，利于玉米播种出苗；由于无畦垄限制，作业机组可以满幅或宽幅作业，提高作业效率10%～20%。

在小麦高产灌区，这种模式还能将化学肥料与灌溉融合一起，实现水肥一体化，有效提高产量10%作业；田间不留灌溉沟渠、没有灌溉的沟沟坎坎，土地利用面积可提高5%～10%；2019年，山东小麦在齐河、桓台、莱州三地三创全国最高纪录，均是小麦水肥一体化喷灌无畦垄生产模式。

2.小麦固定畦垄生产模式。固定垄模式一般采用2.4m及以上（玉米行距0.6m整数倍）的畦宽，如2.4m、3.0m、3.6m、4.2m等，农业机械购置或配备时，以实现满幅作业为宜。小麦固定垄种植模式主要用于鲁西南、鲁西北沿黄灌区，以及沿湖低洼地带，地表水资源丰沛地区，灌溉多采用渠道灌溉或低压管灌系统。畦垄高大，在土地耕作过程中保留畦垄，不破坏或较少破坏，不但节省耕作动力消耗、节省筑垄环节，还便于灌溉管理，节省灌溉水资源，据初步测算，小麦第一遍灌水可节省10%～15%左右。小麦播种时调整行距，预留玉米种植苗带，避免小麦玉米重复种植，以提高玉米出苗率和整齐率实现全年粮食高产。

（三）合理配备耕整机械，科学轮耕，建立良性耕层构造，实现粮食持续增产

针对土壤耕作存在的问题，探索建立适合现代农业耕作体系。实践证明，按照规模作业面积的1/3的需求量，分别配备深松、深耕、免耕播种机械，实现松耕、翻耕和免耕三种作业方式轮流耕作，可以快速构建良性耕层结构，降低阶段性耕作成本，实现粮食持续增产。具体要求就是：改多耕为少耕，改连耕为轮耕，配套秸秆精细还田，将松耕与翻耕、耕作与免耕结合，逐渐培肥地力，促进良性耕层构造形成，为作物播种和生长发育创造良好的环境条件，最终达到小麦生产优质、高产、高效、生态、低耗的目的。技术要点如下：

对农业生产专业合作社、家庭农场等规模生产单位，可将耕地划分不同小区，分区分类耕作。各小区以4～6年为周期，实现轮耕。第一轮以建立25cm耕层为目标，第一年深松，第二年免（少）耕，第三年深耕，第四年免（少）耕。第二轮以建立30cm耕层为目标，第五年深松、第六、七年免（少）耕、第八年深耕、第九、十年免（少）耕。通过合理耕作，使耕层厚度逐渐增加，土壤肥力上下一致，逐步建立30～50cm的良性耕层构造。临淄凤凰镇东申村富群农机合作社经过4年耕作改造，2019年亩产小麦达到675kg，创下了合作社单产最高纪录，5年亩均耕作成本降至43.5元，降幅达到30%以上。

（四）开展高性能复式播种机械研发，配套选用土壤耕整与播种机械，提升小麦播种质量

小麦要高产，“七分种，三分管”，播种机的性能，直接影响着播种作业质量。传统的小麦播种机性能单一，工作幅宽窄、速度慢，肥种箱小，缺少镇压，对地表平整度要求严格，不能适应大规模生产经营者需求。随着规模生产经营单位的增加，急需高速、高性能复式播种机械的研发与推广，主要结构和性能应满足：种肥箱容量要大，减少装种、装肥时间；作业幅度要宽，提高作业效率；具有地表整理功能，节省土地整理时间，保护土地墒情，利于一播全苗；开沟器具有仿形和限深功能，确保播种深度一致，提高出苗整齐度，避免亮籽现象出现；具有播前、播后土壤镇压功能，促进土壤毛管功能恢复，提高种子出苗率。

在缺少高性能装备的情况下，针对不同的生产模式，可以根据土壤耕整方式，配套选择播种机械，以提高播种质量。在以挖掘土地生产潜力为目的的高产创建区，采用秸秆精细还田、深耕犁（深耕掩埋秸秆）、旋耕机（整细整平土壤）、磙子镇压（播前镇压）以后，配套选用小麦宽幅精播机进行作业；或玉米机收秸秆还田、深松整地镇压，配套小麦宽幅精播机播种作业。在以提高农业生产综合效益为目的的产区，采用秸秆精细还田机、土壤旋耕（或深松整地），配套圆盘开沟式宽幅精播机作业。在以蓄水保墒、培肥地力、节约生产成本为目的的保护性耕作产区，秸秆精细还田后，配套小麦免耕施肥播种机；也可秸秆精细还田、配套土壤深松镇压后，选用小麦免耕播种机进行作业。

（五）配套应用新型植保机械，提高作业效率和农药利用率

病虫草害机械化防治是小麦全程机械化生产的重要环节，主要有苗期除草剂喷洒和中后期“一喷三防”作业。除草剂喷洒一般在小麦出苗后，采用100L/hm2左右大流量封闭地表作业；中后期“一喷三防”作业，既可以选择大流量作业，也可选用高浓度药液3～4.5L/hm2低流量喷洒。因此，有条件的规模生产经营单位，将喷杆喷雾机与无人植保机配套选用，分类作业，以提高作业效率和植保效果。在喷洒除草剂时，小麦田间通过性好，需要大流量作业，就可选用喷杆式喷雾机；按照生产单位经营规模，可分别选择喷杆长度18m以上、10～18m、10m以下的大、中、小型喷杆喷雾机，作业时选用110°扇形喷头，装置间距50cm，作业时喷头高度距地面50cm。在进行“一喷三防”作业时，小麦田间通过性较差，可选择无人植保机自动巡航作业，避免漏喷重喷；同时，通过无人植保机旋翼风力，将雾滴细碎，并均匀喷撒到小麦上下层叶面上。喷杆喷雾机与污染植保机配套作业，可不受田间通过性、天气等因素影响，确保植保作业按时及时进行，提高植保效果。

（六）扩大机械化适期收获规模，减少损失，提高秸秆处理质量

山东小麦收获期集中，由于收获装备紧缺，养成早收的习惯，从而造成了收获籽粒破碎；同时受横轴流小麦收割机结构的影响，秸秆抛撒不均匀，给夏玉米播种造成困难。建议对小麦收获机械进行以下改进：一是横轴流小麦联合收割机加装切碎器，提高秸秆处理能力。二是小麦收获期由蜡熟期，推迟到完熟期。在干燥的天气和时间段作业，小麦秸秆干燥，粉碎质量高；收获后小麦清洁度高、清选损失低；小麦含水率低，节省晾晒环节；收获机械作业效率高、节省油料。三是小麦根茬要短，以不高于20cm为宜。从长远看，应推进小麦收割机更新换代，以“纵轴流+秸秆切碎器”替代横轴流小麦联合收割机，实现大喂入量（8～10kg/s）、高效率、低损失收获，达到小麦低水分、高清洁度，提高秸秆处理质量，节省清选和晾晒或烘干环节，直接入仓，提高生产效益。